中小学校园综合安防解决方案.docx

普教校园综合安防解决方案阅读提示一、文档类别通用解决方案二、适用性简述普教校园综合安防解决方案的主要方向是：通过采用IPC、CVR、视频综合平台、显示大屏、出入口、违停抓拍、门禁、紧急报警柱等相关设备及教育行业专用软件等产品的有机组合，实现系统的全高清、全IP、一体化、平台统一管理等效果，方案特点突出、优势明显。1、方案阐述的基本内容：1) 视频监控整体拓扑及相关功能设计；2) 入侵报警系统拓扑及相关功能3) 门禁管理系统拓扑及相关功能4) 车辆管理系统拓扑及相关功能。2、方案设计的核心点通过海康威视产品的有机组合实现整个校园的综合监管。3、方案的适用场景及受众该方案可以作为学校综合监管系统应用的完整版解决方案，可用于学校相关标书制作。该方案主要受众对象为行业及分公司行业售前人员。使用者请结合实际情况应用此方案。三、关联可参考文档文档控制序号修订内容修订时间修订人审核人1V1.0为发布版本2015-3-4陈望平2V 1.1 将高教方案修订为校园综合安防解决方案，删除不能落地的违停球部分内容，替换原有平台9600 2.0部分内容，更新为9600 2.1部分内容。2015-09-15陈望平黄丹平3V1.2更新部分描述2016-9-23陈望平4V1.3增加宿管、猎鹰、一卡通、微卡口、超速违停、2.5D地图方案描述；修正上一版部分内容2016-11-05苏航目录第 1 章 系统概述91.1 建设背景91.2 现状分析91.3 需求说明101.4 设计原则101.5 设计依据11第 2 章 系统总体设计132.1 设计目标132.2 设计思路132.3 总体结构设计142.3.1 逻辑架构142.3.2 物理架构152.4 方案特点162.4.1 高清技术的应用162.4.2 H.265高效编码技术的应用162.4.3 智能技术的应用162.4.4 高效的存储方案172.4.5 系统扩展性、兼容性行强172.4.6 系统集成及开放性好172.4.7 革命性的安防管理理念172.4.8 多系统应急联动指挥182.5 系统优势182.5.1 2.5D仿真电子地图应用，实现可视化应急实战182.5.2 独有的图像处理技术，确保全天候监控效果182.5.3 领先的视频编码技术，有效节省带宽和存储空间192.5.4 不增加额外成本的情况下，提供多种智能增值应用192.5.5 高效稳定的存储技术，为智慧监控应用提供有力支撑202.5.6 规范化的案情处理流程21第 3 章 系统详细设计223.1 视频监控系统223.1.1 总体结构设计223.1.2 监控前端设计243.1.3 存储系统设计363.1.4 解码拼控设计413.1.5 大屏显示设计503.1.6 视频质量诊断593.1.7 视频后检索设计653.2 车辆管理系统23.2.1 总体结构设计23.2.2 校园车辆出入口系统43.2.3 校园微卡口系统103.2.4 校园室内停车场系统143.3 一卡通系统223.3.1 总体结构设计223.3.2 门禁管理系统253.3.3 人员通道系统323.3.4 考勤管理系统343.3.5 访客管理系统363.3.6 消费管理系统383.4 校园访客系统403.4.1 系统架构403.4.2 访客流程413.4.3 人员通道系统433.5 报警管理系统443.5.1 总体架构设计443.5.2 前端子系统453.5.3 传输子系统463.5.4 控制子系统463.5.5 系统管理473.6 车辆管理系统503.6.1 总体结构设计503.6.2 校园车辆出入口系统533.6.3 校园微卡口系统593.6.4 校园违停643.6.5 校园室内停车场系统663.7 猎鹰大数据应用713.7.1 猎鹰系统说明713.7.2 功能说明723.7.3 应用场景753.8 传输网络设计823.8.1 传输网络总体设计833.8.2 网络详细设计853.9 校园综合安防平台概述893.9.1 平台定位893.9.2 设计原则893.9.3 设计标准913.10 平台技术架构923.10.1 平台技术架构923.10.2 平台服务组件933.10.3 平台客户端953.11 平台应用功能953.11.1 全景地图963.11.2 报警管理1023.11.3 车辆管理1033.11.4 业务管理1053.11.5 值班巡更1143.11.6 运维管理1193.11.7 配置管理1223.11.8 其他功能126第 4 章 成功案例127第 5 章 配置清单129第 1 章 系统概述1.1 建设背景学校是国家人才培养的重要场所和机构，随着我国教育的不断深化及发展，学校教育规模的扩大,占地广、校区分散、人员密集、防范意识差等诸多因素的限制，让校园安防与其他领域相比更具有特殊性，同时因校园开放、包容的人文环境更使学校结构日渐社会化，如公寓，食堂，浴池，保洁，保卫，饮水等职能部门的公开化、社会化、责任制、外包制，校园治安问题日益突出。据调查，目前学校存在的主要安全问题有交通安全事故，火灾事故，盗窃案件，打架、诈骗等案件，溺水、体育活动意外伤害事故，食物中毒、自杀等安全事故。如何减少和预防校园各种事故的发生，成为学校和社会需要积极应对的问题。由于学校周边的环境越来越复杂，而管理安全管理规范不健全，安全防范意识差，人员和车辆流动性增大，校园车辆安全事故也容易发生，安全管理人员少，巡检范围大等因素导致原有的人防，物防措施，以及少数重点部位采取的技防措施已远远不能适应学校安全发展的需要。因此，加强校园安全管理，采取切实有效的措施保护学生的安全和权益，确保其身心健康和全面发展，具有十分重要的意义。随着安防技术的不断成熟，以视频监控为核心的大安防系统，可以帮助学校在人力防范的基础上，采用先进的高清、智能、集成等技术，对校园进行全方位、全天候的全面防范，最大限度地减少各种安全隐患。通过综合监管平台，构建一个多层次、多功能、反应迅速、信息共享的指挥调度体系，全天候受理紧急报警求助信息，为领导随时掌握校园动态情况，从容处理各类复杂的突发事件，准确迅速地调度指挥奠定坚实的基础。同时，校园安防系统还需要与平安城市系统进行无缝对接，为平安城市建设贡献力量。1.2 现状分析经过近年来的努力，校园综合监管建设取得了显著的成绩，如基本的视频、录像、报警等，满足了校园安防的基本需求，但同时我们也应该清晰地认识到前期建设还存在着一些不足，制约了建设系统扩建、视频资源的共享和应用业务的整合，从而限制了了校园防控体系技术水平的提高，具体主要表现在以下几个方面：1、 视频监控图像看不清，看不全，基于视频的结构化数据提取以及事后快速分析能力不足；2、 校园车辆出入口主要以打卡放行的形式，上下课、放假期间，车辆进出缓慢，且校内车辆乱停乱开，没有监管；3、 宿舍进出、门禁、人员通道、访客等多系统独立运行，且独立与其他安防系统，没有整合起来；4、 报警系统误报率高，且系统独立，不能与其他系统产生联动；5、 师生饮食卫生安全事件时有发生，未能有效监管；6、 地图可视化业务应用较为欠缺，需要提高业务融合性以及工作效率。1.3 需求说明根据校园现状分析发现已有的系统存在众多弊病，用户为解决上述问题，提出以下需求：1、需要建设一套综合监管平台进行统一管理，使用全IP化的高清、智能设备、门禁设备、报警设备、出入口管理设备等，实现高清监控、宿舍进出、入侵报警和车辆的有效管理，同时系统需要有视频质量诊断功能，并从节省资源、降低成本等角度考虑原有系统利旧。2、系统需要能够将车辆从进入、经过、停放、离开整个过程实现实时监管，集合车牌识别智能算法，完善校园车辆管理流程和机制；3、系统需要能够将门禁、考勤、人员通道等多种出入口管理和业务应用进行融合；4、系统需要能够与其他系统进行联动，将多套系统进行有机整合，形成综合监管。1.4 设计原则本系统的设计以“先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性”为基本原则，具体如下：先进性：采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。可靠性：系统硬件采用电信级的服务器及专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。实用性：系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。经济性：系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案考虑原有监控系统的利旧。扩展性：系统采用业界主流的硬件设备，提供标准的协议，具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。1.5 设计依据系统建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：1、 城市联网监控报警系统设计方面：n 城市监控报警联网系统技术标准（GA/T669-2008）n 跨区域视频监控联网共享技术规范DB33/T 629-2007n 公安部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件（公 安部科技信息化局汇编2009年3月）2、 安防视频监控系统设计方面：n 视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001）n 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94)n 工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）n 安全防范系统通用图形符号（GA/T75-2000）n 机动车号牌图像自动识别技术规范（GA/833-2009）n 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 （GB/T50311-2000）3、 视频监控图像质量方面：n 电视视频通道测试方法（GB3659-83）n 彩色电视图像质量主观评价方法（GB7401-1987）4、 视频系统网络设计方面：n 信息技术开放系统互连网络层安全协议（GB/T 17963）n 计算机信息系统安全（GA 216.11999）n 计算机软件开发规范（GB8566-88）5、 视频系统工程建设方面n 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）n 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004)n 电子计算机机房设计规范(GB50174-93）n 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)n 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)n 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006)n 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)6、 建筑系统方面n 停车场管理系统技术要求GA/T394-2002n 电磁兼容试验和测量技术GB/T17626-2006n 民用建筑电线电缆防火设计规程DGJ 08-93-2002n 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343-2004n 建筑物防雷设计规范GB50057-2000n 民用建筑电气设计规范JGJ16-2008n 智能建筑设计标准 GB/T50314-2006n 综合布线系统工程设计规范GB 50311-20077、 出入口和报警系统方面n 入侵报警系统工程设计规范GB50394-2007n 出入口控制系统工程设计规范GB50396-2007n 火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-2007第 2 章 系统总体设计2.1 设计目标系统采用高清视频监控、智能图像分析、车牌识别、报警管理、智能IC卡等技术，实现整个校园的综合监管，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化、高集成”的安防综合监管系统，满足用户在综合安防业务应用中日益迫切的需求。本方案主要实现以下目标：建成统一的中心管理平台：通过管理平台实现全网统一的安防资源管理，对视频监控、车辆管理、门禁管理、报警管理等系统进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵指挥中心，掌控千里之外”。系统具备以下特征：系统具备高可靠性、高开放性的特征：通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；具备高智能化、低码流的特征：运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；具备快速部署、及时维护的特征：通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端系统的故障并及时告警，快速相应；具备高度整合、充分利旧的特征：新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。2.2 设计思路本方案的总体设计思路如下：1) 统一采用IP化产品，同时在需要的场景中选用智能化产品，实现车辆、人员、门禁、报警等信息的识别与管理功能。2) 建立统一的综合信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；3) 充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。2.3 总体结构设计2.3.1 逻辑架构本方案从逻辑上可分为视频监控、车辆管理、门禁管理、入侵报警临时访客等几个系统，如下图所示。图1. 逻辑架构图视频监控系统：采用先进的高清、智能监控技术，对校园进行全方位、全天候的全面监控，最大限度地减少各种安全隐患；车辆管理系统：采用车辆识别和智能分析技术，实现对校园内车辆的统一监控与管理；门禁管理系统：以门禁业务为核心，帮助学校在人力防范的基础上，对学校重要场所进行全面管理；报警管理系统：以报警业务为核心，帮助学校在人力防范的基础上，最大限度地减少各种安全隐患；临时访客系统：以访客业务为核心，实现准确登记访客信息，提高登记效率并完成电子化存档；视频分析系统：以视频数据结构化为核心，针对关键点位和重要时间段的视频进行画面目标信息提取用于数据检索；一卡通系统：以门禁系统为核心，实现关键位置控制、师生考勤、人员通道、刷卡消费等多套业务组合；可视化地图系统：以2.5D地图为核心，将各类的终端设备可视化展示并提供可视化业务。2.3.2 物理架构综合安防系统物理拓扑如下图所示：图2. 物理架构图该系统图是学校的综合监管架构图，包含视频监控系统、车辆管理系统、门禁管理系统、报警管理系统、临时访客系统等，结合智慧校园综合监管平台，实现整个校园的安全综合监管。学校周界、出入口、校园内部等不同区域安装合适的高清或智能摄像机，在控制中心利用视频综合平台进行视频解码输出，利用专用大屏系统进行上墙显示，同时在中心架设专用存储系统 ，对前端视频资源进行中心集中存储。 系统结合智能化管理手段，运用智能分析技术，同时利用车辆管理系统、门禁管理系统、报警管理系统、临时访客系统，对学校内外的人，车，物进行综合管理，变被动监控为主动防御，中心管理平台同时可以集成学校其它安防系统，达到信息共享，统一联动，提高学校综合安防管理水平。2.4 方案特点2.4.1 高清技术的应用系统采用海康威视全系列高清产品，图像分辨率达720p或1080p，拥有广阔的视野，能清晰地呈现监控现场原貌，查看现场人物、车辆细节信息。2.4.2 H.265高效编码技术的应用系统前端部分采用H.265/H.264 高压缩比网络摄像机，大大提升了视频的编码效率，摄像机编码后，720P分辨率仅占1M-2M带宽，1080P分辨率仅占2M-4M带宽，有效节省传输链路带宽和磁盘存储空间。2.4.3 智能技术的应用系统应用视频图像智能分析技术，相当于给监控中心配置了“永不疲劳”的值班人员，对监控画面范围内的行为进行实时识别并及时报警，有效降低值班人员的日常工作量，让安防保卫工作“更轻松”。2.4.4 高效的存储方案系统存储设计采用的中心集中存储模式架构，支持视频流经编码设备以CVR方式直接写入专业存储设备，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈，独特的文件结构确保监控服务的高稳定和高性能。阵列内置VTDU模块，可直接实现视频流的多路实时转发，省去VTDU服务器成本投入。直接视频管理：录像、回放、检索等功能。2.4.5 系统扩展性、兼容性行强系统全面兼容国内外主流厂商的IPC、DVR/DVS，兼容国内主流的报警系统，而且通过设备厂商提供稳定的SDK，可兼容其它前端接入设备；系统能够兼容有线/无线监控设备接入，支持联通/移动/电信的3G网络接入。2.4.6 系统集成及开放性好系统基于先进的技术架构，采用SOA面向服务的体系架构，管理平台的联网设计基于GA/T669、DB33及GB/T28181等多项标准协议，能够很好的实现与跨区域平台之间的互联、互通，满足系统横向、纵向之间的资源共享要求。2.4.7 革命性的安防管理理念智慧型校园可视化平台是校园安防管理工作的革命性改革。传统安防建设即安装摄像头，安防系统即查看安防视频的系统。这种模式的安防管理模式既简单又粗糙，仅能够对某一厂商安装的摄像监控点进行管理，并且使用列表的形式对摄像机进行管理。在GIS应急联动模块中，根据对学校安防管理工作的深度挖掘，为学校的安防管理提供了一种全新的管理理念。使用图形化的安防管理模式，对学校进行全校范围的仿真三维模拟，将建筑物、房间、门、草地、空地、道路等进行整合与显示，全面展示全校状况，并在全校仿真三维模拟地图中，进行具有空间管理模式的安防应用。安防建设将不再是仅安装摄像头，而是应该包含全校范围的安防数据建设，不止是要安装新的摄像头，还应该整合校园原有的摄像头信息，并在建设中，形成统一的管理模式和统一的摄像机调用。安防系统将不再是仅为了查看摄像机视频为目标，还可以在该基础上对安防数据形成一系列的安防应用，对安防数据进行查询、统计、分析等，并可以根据摄像机的相关属性信息，建设数字化、智能化、全覆盖的安防系统，并将人员与监控点结合，进行快速、有效、全面的智能化联动，有效的帮助用户对全校进行安防管理。2.4.8 多系统应急联动指挥系统将若干个应用系统在应用功能基础上集成，实现各系统之间业务的联动，将原本独立运行、信息屏蔽的诸多系统进行横向协同。从而为应急处置提供最为直观的视频信息，并根据应急的案对突发事件进行最佳的处置。构建校园可视化安防新高度。2.5 系统优势2.5.1 2.5D仿真电子地图应用，实现可视化应急实战系统支持2.5D仿真电子地图应用，利用应急实战相关功能，提升高校应急实战能力。用户可在一张仿真电子地图上对所有监控点位进行部署，需要查看某个监控点位时，只需在地图上点击相应点位，即可实现预览、回放、上墙等操作，非常直观，便捷，同时，结合其他智能操作，可有效降低用户在寻找和辨别监控点位时所花费的时间，提升应急事件处置效率。2.5.2 独有的图像处理技术，确保全天候监控效果Smart摄像机采用海康威视独有的超宽动态、星光级超低照度技术，同时支持透雾，电子防抖，强光抑制，背光补偿，慢快门等功能，可适应不同监控环境。高品质、高清晰图像效果可满足公安监控、取证等实战需求。 超宽动态技术：采用业界高端传感器并结合自主研发算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过爆。 星光级低照度技术：采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。 实时透雾技术：基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。 电子防抖技术：对摄像机抖动方向进行模糊判断，而后对当前图像进行位移补偿，从而获得稳定的图像。 强光抑制技术：有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。 智能Smart IR：自动检测画面亮度，通过算法自适应调节红外灯亮度以及画面亮度，从而达到抑制近处物体过爆，同时保证背景区域亮度的效果。2.5.3 领先的视频编码技术，有效节省带宽和存储空间Smart摄像机采用TI高性能DSP，H.264、ROI、SVC等视频压缩技术，压缩比高，延时小，码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。有效降低系统建设成本。 低码率：全新编码引擎升级，使得同等图像质量下码率更小，720P低至12M，1080P低至24M。 ROI（感兴趣区域编码）：将码流资源集中在一块或多块感兴趣区域来提升感兴趣区域（如车牌、人脸）的图像质量。 SVC（可伸缩视频编码）：使网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力可实现对任意时间段录像抽帧压缩。2.5.4 不增加额外成本的情况下，提供多种智能增值应用和普通监控相同的建设成本，相同的安装架设，在不增加任何额外成本的情况下，Smart摄像机可提供智能侦测、智能跟踪、分类识别抓拍、视频结构化数据分析提取等智能增值应用。 智能侦测：支持越界、进入/离开区域、区域入侵、徘徊、人员聚焦、快速移动、非法停车、物品遗留/拿取等异常事件的自动侦测与报警，变被动监控为主动防控；支持遮挡报警、虚焦侦测、场景变更侦测等设备异常的自动侦测与报警，提升系统运维时效。 智能跟踪：支持手动跟踪、全景跟踪、区域入侵跟踪、越界跟踪四种跟踪方式并支持多场景巡航跟踪功能。 分类识别抓拍：实时记录进入布防区域的任何车辆和行人，并对机动车、非机动车、行人进行分类识别抓拍。 视频结构化数据分析提取：支持视频结构化数据分析，自动生成智能结构化数据，自动识别提取车牌信息，支持车身颜色、车型识别等结构化信息，为智能检索、智能回放等应用功能提供数据支撑。2.5.5 高效稳定的存储技术，为智慧监控应用提供有力支撑采用更贴近安防应用的基于视频流直写技术的存储产品，实现前端Smart摄像机的智能接入、智能存储、智能回放、智能管理。同时具备ANR断网补录技术、监控级硬盘RAID技术、录像锁定技术、N+1整机热备技术等录像保护机制，保障录像的完整性和安全性。 智能接入：可接入前端Smart摄像机，实现智能事件（人脸侦测报警、行为侦测报警、音频异常侦测报警、场景变化侦测报警等）的联动录像、联动抓图等联动处理。 智能存储：采用标准流协议实现高性能视频/图片直存，支持视频结构化数据的存储与解析，为智能检索、智能回放提供数据支撑。 智能回放：实现录像回放的”即看即分析”，通过时间、地点、行为快速定位事件，提升录像查看效率。 智能管理：实时监测前端在线状态，具备虚拟主机管理功能，可有效解决双网隔离模式下无法访问IP前端的问题。 录像保护：ANR断网补录技术、监控级硬盘RAID技术、N+1整机热备技术、录像锁定技术，充分保证录像不丢失，业务不中断。 硬盘管理：磁盘预分配技术杜绝磁盘碎片、硬盘休眠技术降低硬盘功耗 、扇区冗余技术延长硬盘使用寿命，S.M.A.R.T硬盘检测技术实时监测硬盘工作状态，提前预警，为数据存储的安全可靠再加一重保护。2.5.6 规范化的案情处理流程不仅是对摄像监控点进行智能化、科学化的管理，还应该能够对校园中发生的突发事件与案情信息进行管理，对突发事件和案情提供解决方案，制定规范化的处理流程，为案情的处理提供技术手段，为用户在处理案情过程中的执行步骤、执行流程、执行结果等进行规范化的管控，为案情的处理制定规范化的处理流程。案情处理过程将能够存储在系统中，在系统中形成处理案情的步骤库、解决事件的方案库、案情处理的档案库，根据案情的类型、等级，按照案情的状态与严重程度，对突发事件进行精细化的管理，实现快速反应、迅速解决的目的。第 3 章 系统详细设计3.1 视频监控系统3.1.1 总体结构设计3.1.1.1 逻辑架构网络高清方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、视频存储系统、视频解码拼控、大屏显示、视频信息管理应用平台、利旧等几个部分，如下图所示。图3. 网络高清方案逻辑结构图视频前端系统：前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络枪机、球机等网络设备，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行音视频数据的传输。传输网络：传输网络负责将前端的视频数据传输到后端系统。视频存储系统：视频存储系统负责对视频数据进行存储，本方案配置CVR进行数据存储。视频解码拼控：完成视频的解码、拼接、上墙控制，本方案配置海康威视视频综合平台实现对前端所有种类视频信号的接入，完成视频信号以多种显示模式的输出。大屏显示：接收视频综合平台输出的视频信号，完成视频信号的完美呈现。视频信息管理应用平台：负责对视频资源、存储资源、用户等进行统一管理和配置，用户可通过应用平台进行视频预览、回放。利旧部分：利旧包括前端利旧、传输网络利旧、存储利旧等。3.1.1.2 物理架构网络高清方案物理拓扑如下图所示：图4. 网络高清方案物理拓扑图总控中心：负责对分控中心分散区域高清监控点的接入、显示、存储、设置等；主要部署核心交换机、视频综合平台、大屏、CVR、客户端、平台、视频质量诊断服务器等。分控中心：负责对前端分散区域高清监控点的接入、存储、浏览、设置等功能；主要部署接入交换机、CVR、客户端等。监控前端：主要负责各种音视频信号的采集，通过部署网络摄像机、球机等设备，将采集到的信息实时传送至各个监控中心。传输网络：整个传输网络采用接入层、核心层两层传输架构设计。前端网络设备就近连接到接入交换机，接入交换机与核心交换机之间通过光纤连接；部分设备因传输距离问题通过光纤收发器进行信号传输，再汇入到接入交换机。视频存储系统：视频存储系统采用集中存储方式，使用CVR设备，支持流媒体直存，减少了存储服务器和流媒体服务器的数量，确保了系统架构的稳定性。视频解码拼控：视频综合平台通过网线与核心交换机连接，并通过多链路汇聚的方式提高网络带宽与系统可靠性。视频综合平台采用电信级ATCA架构设计，集视频智能分析、编码、解码、拼控等功能于一体，极大地简化了监控中心的设备部署，更从架构上提升了系统的可靠性与健壮性。大屏显示：大屏显示部分采用最新LCD窄缝大屏拼接显示。视频信息管理应用平台：部署于通用的x86服务器上，服务器直接接入核心交换机。3.1.2 监控前端设计学校安防监控场景比较固定，具体可以分为室内场景与室外场景，其中室外场景主要包括学校大门口、校内主要道路、足球场、篮球场、广场和室外停车库等，室内场景主要包括教学楼、行政楼、宿舍楼、图书馆、体育馆、食堂和监控中心等建筑内部场景。根据不同场景的不同需求，灵活选择合适的前端监控产品，满足室内外各种场景下的监控需求。考虑到学校场景和建设资金的特殊情况，可选用300万/200万经济性星光摄像机，彩色低照度可达0.001Lux，夜间成像效果远远高于普通摄像机。在学校大门口、操场、体育馆、活动中心等范围较大且师生密集的区域，可以通过部署球形鹰眼或者环形鹰眼摄像机完成广角和细节的监控。通过其全新的硬件平台和最优的编码算法，提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供最优质的图像效果、最丰富的监控价值、最便捷的操作管理和最完善的维护体系。3.1.2.1 前端点位部署建议学校安全技术防范应以保障学生和教职员工的人身安全为重点。为了进一步加强对学校的安全防护，将学校的区域分为出入口、周界、通道和道路、活动区域、校内主要大楼、重点部位和安保部门共六个区域。3.1.2.1.1 出入口学校大门出入口人员状况复杂，学校大门基本临街建设，很容易出现交通事故，此外还有部分社会不良青年不时聚集在学校门口寻衅闹事。因此，在学校大门出入口设计部署球型摄像机，需要对出入口附近范围内的人员、车辆活动情况进行监控，当出现纠纷事件以及发生事故时，可远程控制摄像机对局部区域进行重点监控，通过监控，可在白天及夜晚看清人员轮廓及车牌信息，事后通过视频录像进行取证。行政教学楼、宿舍楼、储藏室的出入口也是监控的重点区域，需要在每个出入口安装摄像机，全天候24小时监控进出人员情况，为事后追溯提供依据。图5. 出入口部署示意图3.1.2.1.2 周界学校周界与学生宿舍区周界作为在校师生人身及财产安全的重要防护区域，应设置视频监控装置。当学校或学生宿舍区周界发生入侵事件时，视频监控系统需要将入侵事件清晰记录并存储，为事后调查提供视频依据。由于学校及学生宿舍楼区周界范围环境广，需要根据实际距离及面积安装高清/云台控制/红外/防水/壁装的摄像机进行实时及录像监控，保证夜间环境监控效果，保障公共及个人财产的安全。图6. 周界部署示意图3.1.2.1.3 通道和道路学校内的通道和道路作为在校师生及校外人员的必经之路，需要部署相应的视频监控设备，并对通道和道路上的行人及往来车辆进行监控，且所部署的视频监控系统应能清楚辨别出行人的体貌特征以及过往车辆的车牌号码。同时，教学行政区域、学生宿舍区的走廊和通道也应配备相应的视频监控系统，要求监控系统能够辨别进出走廊、通道人员的样貌特征。上述视频监控系统对通道和道路须实现视频图像的实时监视及回放。图7. 道路部署示意图3.1.2.1.4 活动区域体育馆、操场等室外人员集中活动区域往往是学校开展各类活动的常用地点，具有区域范围广，人员密度高等特点，应设置视频监控装置，监视及回放图像应能清晰显示监视区域内人员活动情况。前端设备要求可实时控制监控位置，并可根据预设的时间段进行自动位置调整监视。因此在操场等活动区域设计部署球型鹰眼摄像机，通过鹰眼的全景监控功能，实现操场等活动区域大范围监控，并通过鹰眼自带的球机进行活动目标的细节跟踪，既顾全大局，又兼顾细节。图8. 活动区域部署示意图3.1.2.1.5 校内主要大楼教学楼、宿舍楼是学生活动较多的场所，需对其走廊部署视频监控设备，用于实现对该区域的监控；食堂操作间、配餐间、留样间是学生饮食安全的关键区域，需要部署视频监控设备。3.1.2.1.6 重点部位易燃易爆等危险品储存室、财务室、实验室等敏感场所是学校监控的重点区域，为了防止该区域所存放贵重物品被盗、丢失等重大事件的发生，必须要加强对此类区域的监控管理力度。通过在上述敏感场所部署视频监控等设备，用于实现对该区域的内部监控，监控系统须能够清晰辨别出内部人员的日常活动情况，同时，在此基础上增加入侵报警装置，防止内部人员监守自盗以及外来人员入室盗窃事件的发生，保障学校公共财产的安全。由于重点部位安全要求级别高，如学校有需求，可增加电子巡查装置及其他技术防范措施，进一步增加重点部位的安全性。图9. 重点部位部署示意图3.1.2.1.7 安保部门学校安保部门担负着维护学校政治稳定以及校园治安秩序管理的重任，通过在门卫室、学生宿舍值班室等处部署视频监控系统，并在此基础上增加“一键式”报警装置，并与属地接警中心联网，可以有效预防控制和减少校园违法犯罪活动及安全事故的发生，维护学校正常的教学、科研工作和生活秩序，保护学校公共财产和师生的人生财产安全。图10. 岗亭部署示意图3.1.2.2 前端配套设施1) 支架及立杆监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择符合要求的产品即可。室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于2.5m。安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。2) 室外机箱室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。3) 补光设备在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施。补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯（HID）等。4) 防雷接地对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行： 直击雷防护在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室外监控点的保护裕度。 供电设施的雷击电磁脉冲防护电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV，接地线缆建议不小于6mm2。 均压等电位连接技术等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接，独立接地电阻小于10。5) 前端供电系统设备建议采用集中供电，电源质量建议满足下列要求：稳态电压偏移不大于2%；稳态频率偏移不大于0.2Hz；电压波形畸变率不大于5%。6) 线缆前端网络摄像机采用网线的方式接入，对于近距离传输(100米以内)，直接通过网线连接到接入交换机；对于远距离传输，通过网线先接入光纤收发器。当使用防雷设备时，需要先接入防雷设备，再接入传输或交换设备。3.1.2.3 前端功能亮点3.1.2.3.1 星光级低照度星光级摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。图11. 超低照度摄像机对比效果示例图3.1.2.3.2 强光抑制在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。 图12. 强光抑制开启与关闭效果示例图3.1.2.3.3 高清透雾雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很大影响。海康威视产品中网络高清摄像机和球机大多具备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。图13. 没有高清透雾功能的监控效果示例图图14. 有高清透雾功能的监控效果示例图3.1.2.3.4 红外增强针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。图15. 红外监控效果示例图3.1.2.3.5 3D数字降噪3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。图16. 降噪前图片示例图17. 降噪后图片示例3.1.2.3.6 新一代宽动态监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。图18. 宽动态摄像机图片效果示例图3.1.2.3.7 广角+细节室外师生密集的大场景区域，采用球形鹰眼或者环形鹰眼摄像机进行覆盖监控，可在实现广角图像采集的同时通过云台或电子云台的方式进行放大跟踪，完成细节捕捉。操作易于上手，可在全景监控界面上随意调出任意局部细节并放大观察，满足快速搜索，全局控制的能力，方便工作人员的使用。图19. 环形鹰眼示例图3.1.3 存储系统设计3.1.3.1 存储概述实时监控存储应用中,无论采用DAS直接存储结构或是SAN的网络化存储结构，都需要配置大量的视频存储服务器。数据流通过视频存储服务器写入存储设备，点播回放的数据流也是需要通过存储服务器读出。这样造成的问题有：1) 服务器往往会成为存储系统的瓶颈；2) 服务器增加了整体系统的单点故障；3) 服务器也增加了成本开销。海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写存储方案，方案支持前端编码器、网络摄像机的录像数据以流媒体（国标或者rtsp的标准流媒体传输协议）直接写入存储系统，能够为客户提供更加优化，更高性能，更加可靠的监控存储服务，能够满足客户更多更高的需求。3.1.3.2 架构设计网络高清视频监控系统的存储设计采用先进的视频流直存技术和CVR视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在总控中心，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。图20. 视频存储结构示意图采用集中式存储方案，物理介质集中布放，更方便管理，数据更可靠、更安全，更容易实现数据的大规模共享和应用。此外,采用流直存技术的CVR设备内嵌了流媒体模块，是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备。设备支持编码器数据流直接写入存储，或通过流媒体转发写入存储，节省大量存储服务器。平台和客户端可以直接从存储中点播、下载。流媒体直存技术可以提高系统性能和可靠性，同时降低客户使用成本，并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点。3.1.3.3 存储特点3.1.3.3.1 低成本 省硬件：CVR流媒体直存模式，支持前端视频流和图片直接写入，可节省大量存储服务器或图片服务器成本，项目越大，优势越明显；CVR存储可内嵌流媒体转发模块，可节省流媒体转发服务器成本。 省空间：在对录像质量要求不高的环境下，可通过子码流录像和抽帧存储的方式进行录像，存储容量空间最高可节省70%。 高密度机箱设计：提供高密度存储设备，以更少的结构空间提供更大的存储容量，可节省机房空间等其他资源，降低系统建设成本。 绿色节能：支持磁盘休眠，CVR设备无业务访问时磁盘可休眠，大大节省电能消耗成本。 CVR存储支持低成本的监控级硬盘组建RAID ，既保留了RAID数据保护的特性，又降低了系统建设成本。3.1.3.3.2 高性能 视频流无需打包成文件，可即时回放查看、快速定位，检索效率高。 采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文件碎片而引起的系统性能下降的问题。 提供高性能并发点播下载能力，满足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。3.1.3.3.3 高可靠 N+0设备集群系统运行时间较长时，难免会出现设备级故障。N+0设备集群功能保证任意一台或多台工作机故障时，其他工作机可自动接管故障设备的业务，确保系统业务不中断，提升系统可靠性。当发现故障设备恢复正常时，则停止所有的接管工作，并将接管期间的录像数据回迁到已恢复的工作中。图21. CVR N+0工作原理示意图 多盘容错VRAID海康威视Video RAID（VRAID）技术突破传统RAID，确保RAID组内坏多块硬盘时，录像、回放业务均不中断。智能跳过坏盘数据，回放流畅，且录像数据可持续写入。图22. VRAID示意图 数据备份CVR可取前端一路流实现多重数据备份，无需平台参与，节省网络带宽和流媒体负载，备份数据可保存于本机和其它存储设备，加强视频数据的安全性。图23. 数据备份示意图 智能补录（ANR）前端与数据中心网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地存储设备上（SD卡，硬盘等）；网络恢复后，录像自动回传到中心CVR存储，保证数据的完整性。同时，CVR设备支持回传策略设定，可